Question

16．图1为研究渗透作用的实验装置示意图，图2表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞处在某浓度的外界溶液中的一种状态（此时细胞有活性）．图3是选用蔗糖作为实验材料，用U型管所做的渗透实验．请回答下列问题：

（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a和b之间存在浓度差．当液面上升到最大高度后处于静止状态时，有（填“有”或“无”）水分子通过半透膜进入漏斗中．
（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用图2所示的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡．细胞处于该状态时，A、B处的浓度关系为A＞B或A＜B或A=B．
（3）图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜．某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：
①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差继续增大，直至最后稳定不变．请分析造成此现象的原因有：滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度升高，蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜．
②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化．为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液．

Answer 1

分析 据图1分析，a为烧杯中的溶液，b为漏斗内的溶液，c为半透膜，构成渗透装置．
据图2分析，图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程、质壁分离复原等过程，B表示外界溶液，A是细胞液．
据图3分析，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，所以两边都要加入蔗糖酶，蔗糖酶能把蔗糖水解为还原糖，若蔗糖的水解产物能通过半透膜，则最终U型管两边的摩尔浓度相等，液面齐平，若蔗糖的水解产物不能通过半透膜，则加蔗糖酶，b管的摩尔浓度加大，a、b两管的高度差进一步加大．

解答 解：（1）图1中的渗透作用发生需要两个条件：①有半透膜，②a和b之间存在浓度差；当液面上升到最大高度后处于静止状态时，有水分子通过半透膜进入漏斗中，不过处于动态平衡．
（2）在做观察植物细胞的质壁分离和复原的实验过程中，常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料，原因是该种细胞具有紫色大液泡，便于观察．当A＞B，细胞吸水，处于质壁分离的复原；A＜B，细胞失水，处于质壁分离状态，当A=B，细胞处于动态平衡中．
（3）图3实验结果说明蔗糖分子不能通过半透膜．某同学想继续探究蔗糖水解产物能否通过半透膜，他向b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶，并在适宜温度下水浴保温一段时间，观察实验现象并预测实验结果：
①一段时间后，若发现a、b两管的液面高度差（浓度指的是物质的量的浓度）继续增大，直至最后稳定不变，说明滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度升高，蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜．
②一段时间后，若发现b管液面先上升后下降，直至b侧液面仅略高于a侧后不再变化，说明b侧浓度高于a侧，原因是蔗糖水解产物能通过半透膜，但“b管中滴加了两滴一定浓度的蔗糖酶”，为使两侧液面等高，应进行的操作是在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液．
故答案为：
（1）a和b之间存在浓度差（半透膜两侧有浓度差）     有
（2）紫色大液泡       A＞B或A＜B或A=B
（3）①滴加蔗糖酶后使b侧溶液浓度升高     蔗糖被水解，其产物不能通过半透膜
②在a管中滴加等量的蔗糖酶溶液

点评 本题解题的关键是理解渗透系统的条件，理解植物细胞为什么是属于渗透系统，将两者有机的结合起来，联系两者的内涵，形成知识体系．